专利名称：电子式纤维须条均匀度检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纺织测试仪器，具体地说是涉及一种电子式纤维须条均匀度检测
仪，主要用于检验棉纺厂条子和粗纱的条干均匀度的测试。
背景技术：
检验条子和粗纱的条粗条干均匀度仪是棉纺厂必备的测试仪器之一，目前我国纺 织厂的棉条、粗纱不匀率的测试所用的仪器主要有两种机械式条粗条干均匀度仪和电容 式条干仪。 传统的机械式条粗条干均匀度仪或称萨氏(Sago-Lowell)条干仪，其是利用上下 一对具有不同宽度沟槽的导轮，将棉条或粗纱压縮成一条宽度不变，厚度随截面密度(即 纤维量多少)而变化的棉带，然后利用杠杆放大100倍，并用工程描笔实时记录描画出条子 或粗纱厚度变化的连续曲线，再由人工数点统计计算出平均厚度和极差不匀率R^。但由于 该仪器检测精度不高、人工计算量大，而且受机械动态响应频率的影响，限制了试样的检测 速度和效率；存在着操作和维护较麻烦、台差较大、目测读数有误差、记录纸上下移动引起 的厚度变异等不少问题和缺点，特别是人工统计计算出的极差不匀率R% ，不能全面反映试 样条干不匀的状态分布，与目前国际上已普遍采用的均方差不匀率(变异系数)CVX指标 不一致。 电容式条干仪或称乌斯特(Uster)条干仪，其是应用电容原理检测纱条不匀率 的，但它因为基于电容检测技术的特性，不适宜对不同介电系数纤维混纺试样的检测，而且 对试样各段的湿度均匀程度以及试验环境条件要求较高，须放在恒温恒湿的条件下测试； 它由一系列模拟电路完成傅里叶波谱分析，它电路复杂、价格昂贵、体积庞大。所以这种仪 器很难用于工作现场的在线自动控制和及时地实现信息反馈。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是在上述机械式条粗条干均匀度仪的检测机理与 指标的基础上，提供一种能够解决人工统计运算工作量大，检测精度与测试效率高的电子 式纤维须条均匀度检测仪。 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案 电子式纤维须条均匀度检测仪，包括具有不同宽度沟槽的大导轮1、小导轮8、杠 杆支点轴5、一端安装在杠杆支点轴5上另一端固定有调节齿杆12和加压重锤13的杠杆臂 9、固定在调节齿杆12上端部且与加压重锤13相对设置的齿杆压锤10、壳体7、引导辊2、 压辊4、设置在引导辊2和压辊4之间的伊刀3、紧急停止按钮16、初级集束器17和喇叭口 18，所述大导轮1和小导轮8相互配合设置在壳体7的下部，所述调节齿杆12上啮合有小 齿轮ll，所述小齿轮11固定安装在检测轴20上，所述检测轴20上还同轴线固定安装有电 子传感器，所述电子传感器为旋转编码器19，所述旋转编码器19与控制单元6连接，该控制 单元6上设有液晶显示屏21，所述控制单元6固定安装在壳体7的右上方。[0008] 本实用新型的小齿轮固定安装在检测轴上，检测轴上设有电子传感器。利用电子 传感器，可将压縮后的试样厚度变化转换成电压信号，经电子放大器放大后，传输到控制单 元，进行数据处理和分析，数据分析结果在液晶显示屏上显示，最后打印出报表和曲线。尤 其是电子传感器为旋转编码器，该旋转编码器与小齿轮同轴线固定安装在检测轴上，这样 在试样受压后厚度发生变化，使得杠杆臂产生了以杠杆支点轴为中心的角度变化，也使得 固定在杠杆臂上的调节齿杆和与之啮合的小齿轮产生相对的转动，通过旋转编码器可测得 小齿轮角度的变化量，并将检测到的信号传输给控制单元，在控制单元对数据处理和分析， 可在液晶显示屏上给出极差不匀率和平均差不匀率指标和表征条干不匀状态分布的变异 系数指标，这样能够更加形象和全面地反映试样条干的不匀程度，为产品质量检测和生产 工艺的改善，提供了准确可信的综合数据。 本实用新型采用上述结构后不仅能自动计算出极差不匀率RX，又能给出均方差 不匀率(变异系数)CVX指标和波谱图；进而可以减轻试验人员的视力疲劳和误差，避免读 数的随机误差和系统误差，且可消除记录纸难于避免的上下移动引起的厚度变异，从而提 高测试的正确性。 本实用新型还可与上位机联机通讯，采用傅里叶分析法作波谱分析，生成波谱图， 可成功地仿效乌斯特(Uster)条干仪的数学模型。
图1为本实用新型的机械结构示意图。 图2为本实用新型的旋转编码器安装示意图。 图3为本实用新型的硬件结构框图。 图4为本实用新型的数据处理流程图。 其中1、大导轮，2、导引辊，3、铲刀，4、压辊，5、杠杆支点轴，6、控制单元，7、壳体， 8、小导轮，9、杠杆臂，10、齿杆压锤，11、小齿轮，12、调节齿杆，13、加压重锤，14、导条环，15、 导条轮，16、紧急停止按钮，17、初级集束器，18、喇叭口， 19、旋转编码器，20、检测轴，21、液
曰曰 显示屏。
具体实施方式如图1和图2所示，电子式纤维须条均匀度检测仪，包括具有不同宽度沟槽的大导 轮1、小导轮8、杠杆支点轴5、一端安装在杠杆支点轴5上另一端固定有调节齿杆12和加压 重锤13的杠杆臂9、固定在调节齿杆12上端部且与加压重锤13相对设置的齿杆压锤10、 壳体7、引导辊2、压辊4、设置在引导辊2和压辊4之间的铲刀3、紧急停止按钮16、初级集 束器17和喇叭口 18，大导轮1和小导轮8相互配合设置在壳体7的下部，在加压重锤13的 右下方设有导条轮15，该导条轮15的左侧设有导条环14，调节齿杆12上啮合有小齿轮11， 小齿轮11固定安装在检测轴20上，该检测轴20上还设有与控制单元6相连接的旋转编码 器19，该旋转编码器19与小齿轮11同轴线固定安装在检测轴20上，该控制单元6上设置 有液晶显示屏21，且控制单元6固定安装在壳体的右上方。 测试时试样受压后试样厚度变化，使得杠杆臂9产生了以杠杆支点轴5为中心的 角度变化，也使得固定在杠杆臂9上的调节齿杆12和与之啮合的小齿轮11产生相对的转动，齿杆压锤10的作用是消除调节齿杆12和与之啮合的小齿轮11的啮合间隙。这样就可 以通过与小齿轮11同轴安装的旋转编码器19来测得其角度的变化量。 图3所示本实用新型的硬件结构框图，上述旋转编码器19检测到的信号传输给数 据处理控制中心。与上位机联机通讯后，上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据 此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备，下位机不时读取设备状态数据( 一般模拟
量)，转化成数字信号反馈给上位机。 图4所示本实用新型的数据处理流程图，打开电源，进入开机界面，选择试样长 度、导轮转速，然后启动电机，进行空车自检。然后进入试样厚度的检测过程用一测速编码 器检测试样的长度，测速编码器发出的脉冲，将会引起微处理器发生中断，在中断服务程序 内，微处理器自动计算发生脉冲的个数，并转换成试样的长度。如果试样长度达到设定值， 仪器将停止对试样厚度的采样，接着进行统计数据、打印报表，并结束本次的检测。否则， 仪器将进行采样间隔计数。如果达到采样间隔，微处理器将进行厚度采样，绘制出相应的波 形，并计算出当前导轮的转速。如果当前转速超过了设定转速，则降低转度，否则提高转速。 然后，微处理器等待中断的发生，进入下一个循环。 在上述检测过程中，通过液晶显示屏21和专用键盘进行人机对话，可以对系统时 间、试样品种、试验长度、厚度单位、打印方式等参数进行设置；能实时显示条干均匀度曲 线，试验结束后可显示和打印平均厚度、厚度极值、极差不匀率、平均差不匀率、均方差不匀 率(CV% )等统计分析结果，并能查看和打印条干均匀度曲线；具有断电保存功能，可保存 多组历史数据。本实用新型在与上位机联机通讯后，采用傅里叶分析法作波谱分析，可生成 波谱图。 上述结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型的保护范围 并不限于上述实施方式，在本技术领域普通人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本 实用新型宗旨的前提下作出各种变形。例如，本实用新型中的电子传感器也可以采用倾角 传感器、位移传感器等。
权利要求电子式纤维须条均匀度检测仪，包括具有不同宽度沟槽的大导轮(1)、小导轮(8)、杠杆支点轴(5)、一端安装在杠杆支点轴(5)上另一端固定有调节齿杆(12)和加压重锤(13)的杠杆臂(9)、固定在调节齿杆(12)上端部且与加压重锤(13)相对设置的齿杆压锤(10)、壳体(7)、引导辊(2)、压辊(4)、设置在引导辊(2)和压辊(4)之间的铲刀(3)、紧急停止按钮(16)、初级集束器(17)和喇叭口(18)，所述大导轮(1)和小导轮(8)相互配合设置在壳体(7)的下部，所述调节齿杆(12)上啮合有小齿轮(11)，其特征是所述小齿轮(11)固定安装在检测轴(20)上，所述检测轴(20)上还同轴线固定安装有电子传感器，所述电子传感器为旋转编码器(19)，所述旋转编码器(19)与控制单元(6)连接，该控制单元(6)上设有液晶显示屏(21)，所述控制单元(6)固定安装在壳体(7)的右上方。
专利摘要本实用新型涉及电子式纤维须条均匀度检测仪，包括大导轮(1)、小导轮(8)、杠杆支点轴(5)、杠杆臂(9)、齿杆压锤(10)、壳体(7)、引导辊(2)、压辊(4)、铲刀(3)、紧急停止按钮(16)、初级集束器(17)和喇叭口(18)，调节齿杆(12)上啮合有小齿轮(11)，该小齿轮(11)固定安装在检测轴(20)上，检测轴(20)上与小齿轮(11)同轴线固定安装有旋转编码器(19)，该旋转编码器(19)与控制单元(6)连接，控制单元(6)上设有液晶显示屏(21)，控制单元(6)固定安装在壳体(7)的右上方。本实用新型简化了测试操作，实现了检测、运算自动化，减轻试验人员的视力疲劳和误差，避免读数的随机误差和系统误差，提高了测试的正确性和测试的效率。
文档编号G01B7/06GK201548193SQ20092031616
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者吴鹏, 杨卫林, 王忠新, 胡希铭, 钱士新, 钱士超 申请人:南通宏大实验仪器有限公司